当您测量空间的混响时间时,通常不会实际测量吸音量。
当要描述空间的声音“活力”而不是当前的吸音区域时,讨论混响时间是更方便的。同样地,在后一种情况下,我们也需要知道房间的体积,因为100平方米的吸音可能在一些房间里吸收量很大,但在其他房间里可能不是太多。
我们通常对混响时间感兴趣,以提供语音的可能清晰度或房间内音乐音量可接受度的指示,虽然是我们历史最悠久、主要的辅导手段,但是,混响时间实际能告诉我们真实的数据。
如已经提到的内容,虽然混响时间是存在于空间中的吸音量的度量,但是该参数完全不知道吸音位置在哪里,只是知道该空间吸收声音的性能有多好(或不好)。声音的吸收方式开辟了一个全新的声学领域,并且了解材料如何吸收声音,使我们能够通过声音调整空间,以获得最佳的声学性能。
材料的吸声性能可以通过两种方式测量。首先是通过测量将已知量的材料放置在测试室或室内时发生的混响时间的差异。第二种方法是通过将材料的小样品放置在平面波管的末端来测量材料的声阻抗;在存在样本和不存在样本的情况下测量“驻波比”(或者说,如今,测量沿管长度定位的两个麦克风之间的传递函数,并且推算出反射系数/吸声)。
虽然对于快速的“桌面”测量是有用的,但该技术只能处理小样品(根据响应的频率,直径约为29mm至100mm),因此仅限于相当简单的构成。另一方面,尽管混响室技术可以处理大型样品(通常约为10m2),因此是测量典型建筑材料的理想选择,但这需要建造一个专门设计和大型的测试室,通常体积约为200m3至500m3。
此外,房间不得有平行的墙壁或天花板;为了优化声音扩散和声音室模式的传播,墙壁和天花板必须倾斜。通常会引入额外的扩散板和表面以改善混响声场的均匀性(扩散性)。
即使有这样一个潜在的扩散空间,发生混响时间的变化许是令人惊讶的。因此,对混响时间进行至少10次不同信号源经接收器测量后的结果平均。在实践中,这通常意味着采用两个不同的扬声器位置,并且在五个固定麦克风位置测量每个扬声器位置。根据采用的混响时间测量技术,也可能需要在每个位置进行几次测量以获得稳定的结果。
测试样品通常不对称地放置在房间的中心地板上,但远离任何其他房间边界。实质上,房间的空间平均混响时间是在有和没有测试样本的情况下测量的。使用和不使用样品测量的RT的差异在于测试材料的吸声效果。
如果测试区域被标准化,则可以计算每单位面积的吸收量(例如,每m2),并确定吸音系数。注意:吸收系数范围为0到1.0。对已经在国际上标准化的每个响应频率(范围在100Hz至5000Hz)测量混响时间及其差异,测量在每个相关的1/3倍频程带中进行。
即使所有这些程序都已经到位,如果在不同实验室中测试相同的样品,吸收系数测量值可能会发生变化,这是非常令人惊讶的。换句话说,吸收数据有明确的不确定性,而在使用此类信息时必须予以确认。测量精度最好只有±1dB。
不同实验室测出不同的结果有很多原因。特别是,美国和欧洲/国际测量标准之间存在明显的差异,从测试室的尺寸和测试样品尺寸到测量声音衰减的方式都有不同。
关于测量吸声系数的最奇怪的事情之一是你可以得到大于1.0的值。换句话说,被测材料似乎是超过100%的吸收。显然,情况并非如此,所以结果值约为1.0。
这种明显的吸收异常有几个潜在的原因,但不要忘记吸收系数不是百分比;例如,吸收系数为0.65并不意味着65%的吸收!试样尺寸和形状也可影响给定总面积材料的结果和表面吸收。所以,正如所有的声音一样,对涉及声音吸收的任何测量或预测都有相当程度的不确定性,但这是另一个故事了!
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